采动应力下回采巷道煤柱尺寸设计研究

以某矿井3~#煤层和某矿井3-5~#煤层为工程背景，通过强度和极限平衡理论分析结合数值模型方法，研究了回采巷道煤柱不同尺寸对回采巷道围岩应力及塑性区分布特征的影响规律。理论分析及数值模拟结果表明：采动应力及不同煤柱尺寸对巷道围岩塑性区变化规律具有显著影响。一次采动引起的煤柱应力分布曲线呈现为不对称的单峰形态；二次采动使煤柱应力分布表现为“猫耳状”的双峰曲线。根据理论计算得到煤柱可以保持稳定的临界宽度为29.2 m，煤柱宽度大于29.5 m时，煤柱实际承受的载荷不会超过极限载荷，煤柱不会失稳。根据计算机数值模拟得到的合理煤柱宽度为30 m；综合得出矿井的合理煤柱尺寸宽度为30 m。